高中电磁学知识点总结.docx

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1、高中电磁学知识点总结电磁学包括静电场、稳恒电流、磁场、电磁感应、交流电、 电磁振荡和电磁波，我们看看下面的高中电磁学知识点总结 吧！高中电磁学知识点总结一、重要概念和规律。 电场力移动电荷做功，只跟电荷的始、末位置有关，跟 具体路径无关O电势是反映电场的能的性质的物理量.描述电势有几种方法。 其一，用公式法定量描述：电场中某点的电势定义为u= /q0 要注意理解：电势是电场的一种特性，与检验电荷存在与 否无关。电势是标量。在SI制中的单位：1V=1J/C o电 势是相对的，通常取无限远处电热二3.6X106 焦。 电热指电 流通过导体产生的热量。在纯电阻电路里，W=Q ,即电能全部 转化为内能

2、。在非纯电阻、路端电压，由B二/S,常称磁 通密度。13.电磁感应、感应电动势电荷总是从高（低）电势处移向低 （高）电势处，且 电荷的电势能减小。电势差跟电场强度的关 系可从以下三方面理解： 大小关系：U二Ed（适 用于匀强电 场，d为沿电场线方向的两点间距离）。方向关系：场强的 方向就是电势降低最快的方向. 单位关系：IV/m=1N/C o 5.带电粒子在电场中的运动规律此，要善于发挥空间想象力，选择恰当的平面视图（如以通电导线的 横截面作为受力面）将立体图形转化为平面图形，画出简明的物理 过程示意图。4 .关于状态参量的分析。要抓住关键的物理量，如：磁 场中 运动物体的力（由此涉及加速度、

3、冲量等）和骼（由此涉及功、 动能、势能），电磁感应中的磁通量变化率，交流电中的最大值 （或有效值）和周期（或频率）、传播电磁波的频率和波长、振 荡电流的周期（或频率）等。5 .注重方向的分析与判断。尤其是B的方向、安培力和洛仑 兹力的方向、通 电线因所受磁力矩后的转动方向、感应电动 势和感应电流的方向等。四、复习建议.通过对电磁学的复习，要求明确以电场和电路为主线的知 识体系，深刻理解电场力、电场强度、电势能、电势、电势 差和电压、电容、电动势、电流强度、电阻、电功、电功率 等重要概念，熟练掌握库仑定律、电场力做功的规律、串并 联电路和串并联电池的特点、欧姆定律、焦耳定律等重要规 律。熟悉电流

4、计、伏特计、安培计、欧姆计的测量原理和测 量技能。要 明确以电和进相互转变为主线的知识体系，深 刻 理解磁感应强度、磁通量、电磁感应、感应电动势、感应电 流。自感系数、表征交流电的物理量（最大值和有效值、周期 和频率）、电磁振荡、振荡电流、电磁场、电磁波等重要概念.熟练掌握磁极间的作用、磁 场对电流的作用、法 拉第电磁感应定 律、几个有关判定方向的定则（安培定则、右手定则、左手定则）、 交流电的变化、变压器、电磁振荡、麦克斯韦电磁场理论等重要规 律。1 .把握知识的深广度应用库仑定律求解的题目难度不超过固定在一条直线上的 三个电荷的相互作用。电场叠加问题不要求计算不在一条直 线上的电场强度的叠

5、加。对电势能不要求讨论正电荷或负电 荷形成的电场中正负电荷的电势能的正负问题。带电粒子在 匀强电场中的偏转只限于带电粒子进入电场时速度的方向 垂直于场强的方向情况.对平行板电容器不要求记住其电容公 式并作定量计算。对直流电路计算不要求解含有反电动势的 电路和有关电桥的问题。计算安培力时只要求掌握I与B垂 直的情况.计算洛舍兹力时只要求掌握v跟B垂直的情况， 计算导体切割磁力线产生感应电动势时只要求掌握1垂直于B、 v的简单情况，不要求用自感系数计算自感电动势。2 .要进一步明确电磁学知识的整体结构对于电场，从力和能两个角度研究分别得到了表征电场性质 的两个物理量：电场强度和电势。对 于电路，从

6、研究稳恒电 流得到了以电源、电 路、电表为体系的有关概念和规律。从 电的系列看，由静电（电场）至动电，而学过的动电有：稳恒 电流、交流电、振荡电流等.电流有三大效应：热效应、磁效 应、化学效应，本讲涉及电流的磁效应.电转变为磁的具体形式较多, 但究其本质是磁场起源于运动电荷。从磁的系列看，由磁转变为电 的具体形式也很多，但究其本质是穿过闭合电路的磁通量发生变化。3 .要善于把握研究问题的思想方法研究力学、热学、电学的思想方法和解题思路有许多是相类似的， 只是具体的研究对象、物 理过程、状态参量有所不同而巳。4 .要善于从能量的观点去揭示物理现象的本质如；电场中电势能和重力势能、粒子动能之间的转

7、换，电路中电能、 化 学能、内能之间的转换、磁 现象的电本质是运动电行产生磁场， 电磁感应现象的本质是能量的转化和守恒，麦克斯韦电磁场理论的 本质依据是能量的转化和守恒，电磁波传播的本质是传播能量，电磁 振荡的本质是电场能和磁场能的相互转化和守恒等等，因此，在解 题时须注意灵活运用。带电粒子在重力、电场力作用下。或处于平衡状态、或加速、或偏 转（在匀强电场中作类抛体运动）。其运动规律同样遵循力学的三把 金钥匙、只是在受力分析时要多考虑一个电场力而已。5 .电阻定律电阻定律是一个实验定律，它揭示了影响导核电阻的因素间 的关系。要注意理解： 当温度不变时，导线的电阻是由它 的长短、粗细、材料决定的

8、。而与加在导体两端的电压和通 过的电流强度无关。电阻还随着温度的升高而增大。该 公式适用于粗细均匀的金属导体及放度均匀一致的电解液 7.欧姆定律部分电路欧姆定律为：I=U/R ,要注意：公式中的I、U、R 三个量必须是属于同一段电路的。 适用范围；适用于金属导 体和电解质的溶液，不 适用于气体。或 理解为仅适用于不含 电源的某一部分电路。闭合电路欧姆定律可表示为： 1二 /（R+r）,要注意： 适用于包括电源的整个闭合电路。 会从能量的转化观点理解1=IU+Ir的物理意义，明确电 源的总功率（Ie ）、输出功率（IU）和内电路消耗的功率（IU） 及其关系。8 .焦耳定律焦耳定律是定量反映电流热

9、效应的规律。在SI制中表示为Q = I2Rt o要注意；对任何电路，只要有电阻R存在，由电 流热效应产生的热量都可用该公式计算。 在纯电阻电路中，还可 表示为Q=UIt或U2t/R。在SI制中Q用焦作单位。9 .电路串并联和电源串并联的特点电路串并联要注意理解电压分配、电流分配、功率分配的规律。电 源（相同电池）串并联要注意适用条件：当用电器额定电压高于单个 电他的电动势时，应 采用串联电池组。当用电器的额定电流比单个 电地允许通过的最大电流大时，应采用并联电池组。必要时采用混 联电池组。10 .改装电表的原理将电流计改装成优特计.需给电流计串联一个分压电阻，该 电阻可由R串二（nl）Bg计算

10、，其中n二U/Ug为电压量程扩大 的倍数。将电流计改装螭安始计，需给电流计并取一个分流 电阻，该 电阻可由IgRg=（I-Ig）R并计算，其 中n=I/Ig为电 流量程扩大的倍数。11 .测量电阻的方法（1）用伏安法测。应明确：当测量小（大）电阻时应采用安培计外（内） 接法。（2）用欧姆计测。应理解：这是一种能直接读出电阻值的 粗略测量方法。要先调零再测量。12 .磁极间的作用规律磁极间相互作用的磁和同（异）名磁极相斥（吸）。13 .判定磁场方向的法则用安培定则判定。注意；当判定直线电流的磁场方向时，大拇指表示充流方向，四指表示磁感线的环绕方向.当判定环形电流和通电螺线管的磁场方向时，大姆指表

11、示磁感线的方向。四指表示电流方 向。14 .磁场对电流的作用规律 大小：电流所受的磁场力通常称为安培力。其大小F=BIlsin 0 ,注意：适用于匀场磁场中长直通电导线.9 为I与B的夹角。磁场对通电线圈有磁力矩作用，其大小M=BIScos 0 o注意：适用于匀强磁场和辐向磁场 S为线圈（不一定有规则）面积。为B与线圈（不一定有规则）面积。为B与线平面的夹角。磁场对运动电荷的作用力通常称为洛仑兹力。其大小f=qvBsin 0注意：洛仑兹力是磁场对单个运动电荷的作用力，而安培 力是磁场对通电导线上电流的作用力。为B与v的夹 角。在匀强磁场中，若。二0,则电荷做匀速直线运动；若。二90 ,则电荷在

12、向心力f=qvB作用下做匀速圆周运动，可以证 明，电荷的运动周期跟轨道半径和运动速率无关。f对运动 电荷不做功。方向：由左手定则判既注意：当判定洛仑兹力方向时，四 指的指向与正（负）电荷的运动方向相同（反）。15 .电磁感应规律感应电动势的大小：由法拉第电磁感应定律确定。公式一：e二/ t。注意；该式普遍适用于求平均感应电动 势只与穿过电路的磁通量的变化率/有关，而 与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电 路的结构与材料等因素无关。公式二：二BlvsinO o注意： 该式通常用于导体切割磁力线之时。且导线与磁感线互相垂 直。9为v与B的夹角。1为导体切割磁感线的有效长度 (即1为

13、导体实际长度在垂直于B方向上的投影)。公式三： e =LA I/A to注意：该公式由法拉第电磁感应定律推出。 适用于自感现象。与电流的变化率 I/A t成正比。感应电动势和感应电流的方向： 感应电动势和感应电流的 方向是一致的，均由楞次定律和右手定则来判定。方法一：楞 次定律。注意： 正确理解楞次定律比右手定则有更深刻的物 理本质。反映了在电磁感应现象中能的转化与守恒规律。即发 电机的基本原理：机械能转化为电能。普遍适用。只是当导 体和磁场无相对运动时，用楞次定律较方便。掌握应用楞次 定律的正确步骤；第一步，明确原磁场的方向及穿过闭合电路 中的磁通量增减情况；第二步。根据格次定律确定感生电流

14、的 磁场方向；第三步，利用安培定则确定感应电流的方向。要深 刻理解“阻碍”两字的含义，阻 碍不同于相反。方法二：右 手定则。注意：两种判断方法结论一致。当导体和磁场有相 对运动时，用右手定则较方便。右手定则可视为楞决定律的特 殊情况. 与左手定则的区别。15 .交流电的变化规律(1)用函数式表示：感应电动势的瞬时值为： msinw t, m=2Blvo 电流的瞬时值为：i=Imsina t, Im= e m/R。（2）用 函数图象表示：是正弦函数图象。16 .变压器的变压原理和变压规律变压原理：在原、副线圈中由于电流交变而发生互相电磁感 应使之变压。应理解；变压过程的本质是传递能量。变压 过程

15、中穿过原、副线圈的交变磁通量相同，每匝线圈的感生 电动势相等。适用于交流电。直流电不能用变压器变压。 变压规律：对于理想变压器有U1/U2=nl/n2 ,H/I2=n2/nl注该式仅适用于只有一个副线的情况。当有几个副线圈时，每个副线日与原线圈均有这种独立关系，且变压器的输 出电流工：应等于各副线圈中的电流之和。输入功率等于 输出功率。17 .电磁振荡的规律电磁振荡的固有周期T、固有频率fo注意：适用于无阻尼 自由振荡（不再从外界获得能量）。T或f与振幅无关。18 .麦克斯韦电磁场理论该理论的要点为；任何变化的电（磁）场都要在周围的空间产生磁 （电）场。要 理解：均 匀变化的电（磁）场在周围产

16、生稳担的磁（电） 场；振荡电（磁）场在周围空间产生同样频率的磁（电）场。、重要研究方法.用比值定义物理量 若比值为恒量，则反映了物质的某种 性质。如：物质的密度P、导体的电阻R、电场强度E、电势U、 电容C等。1 .类比 如：将电场与重力场、电场强度E与重力场强度（即 重力加速度g）、电势能与重力势能、等势面与等高线相类比。 将电磁振荡与简谐振动、电磁波与机械波、电指振与振动的 共振相类比。其优点是利用已学过的知识去认识有类似特点 或规律的未知抽象知识。2 .运用形象思维如：用电场线和等势面描述电场的性质，帮 助理解电场强度和电势等抽象概念，用小磁针和磁感线描述 磁场的性质.用安培定则、左手定

17、则描述相关物理量间的关 系，提供判定某物理三的方向等。以达到由形象思维上升到 抽象思维的境界。3 .运用等效思想如；借助等效电阻、等效电路简化电路，便 于解题。4 .极端分析法 如：研究闭合电路两端点的电压即路端电压、 用电键的闭合和断开、变阻器滑片移至两极端、使电路断路 和短路等都是运用了极端分析的思想方法。5 .寻求守恒规律 如：电荷守恒定律。在纯电阻电路中，电功 等于电热。法拉第电磁感应定律和楞次定律反映了在电磁感 应现象中的能量转化与守恒规律。在工C回路中，电场能和 磁场能的相互转化。这实际上是能是守恒定律的具体体现。6 .运用图象法研究如：在I-U坐标息中画出金属导体的伏 安特性曲线

18、来研究导体的电阻。在U-I坐标系中画出图线来 研究路端电压随电流的变化规律，并借助它测算e和r。用 正弦函数图象描述正孩交流电、振荡电流。7 .实验检测如：用验电器检测物体上是否带电、带何种电、 带多少电，用静电计检测导体间的见势差。用库仑扭秤研究 库仑定律，用伏特计测电压，用安培计测电流强度，用欧姆 计测电阻等。8 .观察和实验观察和实验是揭示物理规律的基本方法，物 理规律依靠实验来证实。如：奥斯特实验发现了电流的磁场， 罗兰实验证实了运动电荷能产生磁场，从而揭示了磁现象的 电本质。用电子射线管检验了运动电荷在磁场中受到洛仑兹 力的设想。法拉第的电磁感应实验使他的“把磁转变成电” 的光辉思想

19、变为现实.赫兹实验证实了电磁波的存在。还如： 用示波器观察波形，用莱顿瓶说明电谐振等。三、基本解题思路解答电场和电路问题的基本思路大致与解力学和热学问题 相仿，下面择其不同之处作些说明：1 .关于研究对象。电场中的研究对象往往是电场中的某一 点或某一个电荷。电路的研究对象住在是某些元件（包括电 源、用电器、电表等）或一段电路.2 .关于受力分析。由于电场的参与，要多考虑一个电场力（库 仑力）。3 .关于物理过程。电场中主要研究静电平衡、带 电粒子在电 场中的运动（平衡、加速、偏转）等.电路主要研究电路变化， 如通过电键、转换开关、变阻器变换电路的组成并引起了电 路中各个量的变化。为了便于认识电

20、路，常 常先要画出简化 的等效电路。4 .关于状态参量的分析。表征电场的状态量主要有场强、电 势、电势能等，引起电场状态量变化的是力、功等。表征电路 的状态量有电压、电流等，引 起电路状态量变化的是电阻等。 要 抓住关键的物理量，如 并联电路中的电压相等、串 联电路 中的电流相等、变化电路中电源的电动势和内阻不变、在全 电路中能量守恒等.解答磁场和电磁场问题的基本思路大致与前面的相仿，下面 择其不同之处作些说明：1 .关于研究对象。四场中的研究对象往往是小磁针、带电粒 子、通电直导线、通电线圈、闭合回路等。还有如：变压器、 电磁波、振荡电流等。2 .关于受力分析。由于磁场的参与，要多考虑一个磁场力（安 培力、洛仑兹力）。3 .关于物理过程。磁场中主要研究：通电导体受力平衡和带 电粒了受到洛仑兹力而作匀速圆周运动，电 磁感应现象，交 流电和振荡电流的正弦变化过程，电磁波的发射、传播和接 收过程等.一些问题的物理过程往往是在三维空间进行，为